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Kybernetik


Die Kybernetik ist eine Querschnittwissenschaft und beschäftigt sich mit Zusammenhängen (Wirkungsgefügen) in Systemen. Bezeichnend ist, dass die Kybernetik sich mit Systemen an sich, also unabhängig vom Anwendungsgebiet, beschäftigt. Ursprünglich beschäftigte sich die Kybernetik mit dem Aufbau von Systemen im technischen und biologischen Bereich und beschrieb die Gesetzmäßigkeiten, die in beiden Bereichen gelten (z.B. Rückkopplung). Die Ideen der Kybernetik wurden danach auf weitere Wissenschaftsgebiete wie etwa die Soziologie, Psychologie oder den wirtschaftlichen Bereich ausgedehnt. Durch die in der Kybernetik angewandte Abstraktion von Systemen ist es möglich, Ähnlichkeiten (Analogien) zwischen den konkreten Fachgebieten zu identifizieren und so bekannte Gesetzmäßigkeiten aus einem Bereich in den anderen zu transferieren.

Nach Ansicht der Kybernetik kann man dann von einem System sprechen, wenn es eine schwache Kopplung eines benachbarten Systems mit seiner Umwelt gibt, und die Möglichkeit besteht, es zumindest zeitweise entkoppelt in seiner Dynamik beobachten zu können. Es gibt Theorien (Theorien 1. Ordnung), die mehr oder nur weniger passend mit anderen Theorien (Kohärenzprinzip) bzw. mit der Wirklichkeit übereinstimmen. Daneben gibt es weiterhin Theorien, die sich auf Theorien 1. Ordnung stützen und als Theorien 2. Ordnung bezeichnet werden. Sie können meist nicht direkt verifiziert oder falsifiziert, sondern in ihrer Komplexität oft nur simuliert werden. Als Theorie bezeichne man dabei eine Kette von impliziten Logiken, die logisch geschlossen sind und zumindest  einen  logischen  Ring  ergeben bzw.  sich  nahtlos  in  andere  Theorien  einfügen  lassen.  Das unterscheidet eine Theorie von einer losen Ansammlung von impliziten Logiken, wie sie etwa für Thesen und Hypothesen üblich sind. Die Aussagen dieser Theorien entziehen sich prinzipiell jeder direkten Nachweisbarkeit, siehe den Satz von Gödel, nach dem es Aussagen gibt, die wahr oder falsch sind, jedoch niemals beweisbar sind, da die Zahl der impliziten Logiken, also Einzelaussagen, die sich hinter einer scheinbar einfachen Aussage verbergen, in endlicher und auch unendlicher Zeit niemals vollständig überprüfbar sind. Gödel wies außerdem nach, dass innerhalb eines Axiomensystems die Widerspruchsfreiheit des eigenen Axiomensystems nicht beweisbar ist.


Kybernetische Theorien sind prinzipiell Theorien 2. Ordnung, also Theorien, die auf Theorien aufbauen, da die Kybernetik grundsätzlich einen oder mehrere erkennende, autonom handelnde Agenten voraussetzen, also zu jenen Theorien gehören, die keine präzisen Vorhersagen erlauben, wie es etwa wissenschaftlichen Theorien der Physik erlauben. Dies liegt einerseits an ihrem dynamischen Charakter, ähnlich gekoppelten   Differentialgleichungen,  zweitens an  den oft nicht vorhersagbare  Rückkopplungen, und drittens an möglichen noch unbekannten Parametern, deren Existenz sich oft erst bei der Entfaltung der Dynamik zeigt.

1. Definition
„Kybernetik ist die Theorie der Funktionsmöglichkeiten informationeller Systeme unter Abstraktion von deren physikalischen, physiologischen oder psychologischen Besonderheiten, ferner die Konkretisierung dieser abstrakten Theorie auf vorgegebene, physikalisch, physiologisch oder psychologisch zu kennzeichnende Systeme und schließlich die planmäßige Verwirklichung solcher Systeme zur Erfüllung vorgegebener Zwecke“ (Frank 1964, S. 14).

2. Definition
„Kybernetik ist die allgemeine, formale Wissenschaft von der Struktur, den Relationen und dem Verhalten dynamischer Systeme“ (Flechtner 1967, S.10).

3. Definition
„Erkenntnisobjekt dieses […] allgemein fundierten Wissenschaftszweiges ist die Steuerung und Regelung natürlicher und künstlicher Systeme sowie der Gestaltungsprozesse, die zur Bildung dieser Systeme führen. Damit besteht vom Inhalt, aber auch von der historischen Entwicklung her eine enge Verbindung der Kybernetik mit der Systemtheorie. Beide Wissenschaftszweige haben ihre Wurzel in der naturwissenschaftlichen Forschung, ihre Erkenntnisse wurden in späterer Folge auch auf die sozial- und wirtschaftswissenschaftlichen Problemfelder übertragen“ (Lechner, Egger & Schauer 2001, S. 910).

4. Definition
Die Kybernetik ist eine Querschnittwissenschaft, von deren Gegenstand und Inhalt keine einheitliche Definition existiert. Unter Kybernetik im engen Sinn wird die Anwendung in der Gerätekonstruktion verstanden. In weiterem Sinn versteht man darunter jedoch die Wissenschaft von den Struktur- und Funktionseigenschaften großer, selbstregulierender und selbstoptimierender Systeme. Die Kybernetik als Querschnittswissenschaft umfasst somit sowohl technische als auch biologische Systeme, mathematische Strukturen und ökonomische sowie soziologische Prozesse. Den Querschnittcharakter gewinnt die Kybernetik dadurch, dass in ihr die allgemeinen Struktur- und Funktionseigenschaften derartiger Systeme beschrieben werden (vgl. Klix 1992, S. 389).

5. Definition
Laut Sachsse ist die Kybernetik die Wissenschaft von den Wirkungsgefügen. Ein Wirkungsgefüge ist ein System, dessen Elemente durch unmittelbare gegenseitige Einwirkung miteinander verbunden sind. Kybernetik abstrahiert von der physikalischen Natur des Wirkungsträgers und interessiert sich allein für die formale Struktur der Verknüpfungen, für das Schaltgefüge. Nicht die Qualität der Wirkung, sondern die Form der Verknüpfung ist das entscheidende Merkmal für die kybernetische Begriffsbildung. Das Abstraktionsprinzip sowie das Absehen von den qualitativen Eigenheiten der Wirkung erlauben es, in sehr heterogenen Bereichen gemeinsame Strukturen aufzufinden (vgl. Sachsse 1971, S. 1ff).

6. Definition
Wiener verwendete den Begriff „Kybernetik“ um Ähnlichkeiten und Wechselbeziehungen zwischen Problemen der Regelungen und der statistischen Mechanik, welche sowohl in technischen Systemen als auch bei lebenden Organismen von Bedeutung waren, zu beschreiben (vgl. Wiener 1969, 620ff).

Siehe auch diese Definitionen von Kybernetik. Weitere Begriffsbestimmungen von Kybernetik.


Umfassendes Modell der Handlungssteuerung

Forschende von sieben Universitäten versuchen sich seit jüngster Zeit an einem neuen Rahmenmodell, wie Menschen ihre Handlungen steuern, denn in der Psychologie gibt es viele Modelle, die Teilaspekte menschlichen Handelns beschreiben. Sie erklären unter anderem, wie Menschen neue Bewegungen beim Tennisspiel lernen oder welche Motivation hinter ihren Handlungen steckt, doch ein übergreifendes Rahmenmodell fehlt bisher. Man will dabei eine Brücke zwischen Handlungssteuerung, Lernen, Gedächtnis und Motivation bauen, wobei die Vorstellung im Mittelpunkt steht, dass Handlungen aus Merkmalskombinationen von Objekten, Bewegungen und Effekten bestehen. Wenn man etwa einen Text in den Computer tippen möchte, ist das Objekt die Taste, die Bewegung die Muskelanspannung im Finger und der Effekt der getippte Buchstabe. Bei Wiederholungen von Merkmalen werden frühere Merkmalskombinationen abgerufen und wenn man das nächste Mal einen Text tippt, kann man das schon ein wenig schneller, wobei etwa das 10-Finger-Schreiben immer wieder geübte Merkmalskombination darstellen.

Das Modell der Forschungsgruppe geht davon aus, dass der Prozess der Integration von Merkmalen und der Prozess des Abrufs durch Merkmale unabhängig voneinander sind, was eine weitreichende Bedeutung hat, denn Prozesse wie Aufmerksamkeit, Motivation oder Lernen durch Belohnung oder Bestrafung können demnach an zwei unterschiedlichen Aspekten der Handlungssteuerung ansetzen: beim Entstehen der Merkmalskombinationen oder aber beim Abruf bereits gebildeter Merkmalskombinationen. Das kognitive System hat automatisch ablaufende Kontrollmechanismen, die das Aufrechterhalten ineffizienter oder inkompatibler Merkmalskombinationen verhindern, doch kann man diese Prozesse auch willkürlich ansteuern. Dieses neue Modell soll ermöglichen, neue Hypothesen und Vorhersagen treffen zu können, etwa um Methoden der Psychotherapie weiterzuentwickeln oder die Bedienung von Fahrassistenzsystemen im Auto, die ja Handlungen von Fahrern unterstützen, zu verbessern.

Literatur

Flechtner, H.-J. (1967). Grundbegriffe der Kybernetik. 2. Aufl. Stuttgart: Hirzel Verlag.
Frank, H. (1964). In Frank, H. (Hrsg.). Kybernetik – Brücke zwischen den Wissenschaften. 3. Aufl. Frankfurt.
Frings, Christian, Hommel, Bernhard, Koch, Iring, Rothermund, Klaus, Dignath, David, Giesen, Carina, Kiesel, Andrea, Kunde, Wilfried, Mayr, Susanne, Moeller, Birte, Möller, Malte, Pfister, Roland & Philipp, Andrea (2020). Binding and Retrieval in Action Control (BRAC). Trends in Cognitive Sciences, 24, 1-13.
Klix, F. (1992). Kybernetik. In Asanger, R. (Hrsg.). Handwörterbuch der Psychologie (S. 389-392). 4. Aufl. Weinheim: Psychologie Verl.-Union.
Lechner, K., Egger, A., Schauer, R. (2001). Einführung in die allgemeine Betriebswirschaftslehre. 19., überarb. Aufl. Wien: Linde
Sachsse, H. (1971). Einführung in die Kybernetik. Braunschweig: Vieweg.
Wiener, N. (1969). Kybernetik. In Bernsdorf, W. (Hrsg.), Wörterbuch der Soziologie (S. 620-622). 2. Aufl. Stuttgart: Enke.


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